TỔ NG QUAN
T Ổ NG QUAN V Ề B ỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜ NG
1.1.1 Định nghĩa, phân loại và tiêu chuẩn chẩn đoán đái tháo đường
Theo định nghĩa của “Ủy ban chẩn đoán và phân loại bệnh đái tháo đường
Đái tháo đường là một bệnh rối loạn chuyển hóa đặc trưng bởi tăng glucose máu do thiếu insulin hoặc sự hoạt động không hiệu quả của insulin Tình trạng tăng glucose máu mạn tính có thể dẫn đến tổn thương và suy yếu chức năng của nhiều cơ quan quan trọng như mắt, thận, thần kinh, tim và mạch máu.
Theo phân loại của hiệp hội đái tháo đường Mỹ (ADA) cập nhật năm
Đái tháo đường (ĐTĐ) được phân loại thành 4 loại chính: ĐTĐ typ 1, ĐTĐ typ 2, ĐTĐ thai kỳ và các loại đặc biệt khác Trong số này, ĐTĐ typ 1 và typ 2 là hai dạng phổ biến nhất.
Tiêu chuẩn chẩn đoán ĐTĐ của ADA năm 2019 cũng không khác biệt so với các năm trước Đó là [6]:
- Glucose máu tĩnh mạch lúc đói 126mg/dL (7mmol/L) Đói là khi không nạp năng lượng trên 8h
Glucose máu tĩnh mạch sau 2 giờ làm nghiệm pháp dung nạp glucose đường uống đạt mức ≥ 200 mg/dL (11.1 mmol/L) được xem là dấu hiệu của bệnh tiểu đường Nghiệm pháp này được thực hiện theo hướng dẫn của WHO, sử dụng 75g glucose anhydrous hòa trong nước.
- Hoặc HbA1C 6.5% (48 mmol/mol) Xét nghiệm này phải được thực hiện ở phòng thí nghiệm được chuẩn hóa theo tiêu chuẩn quốc tế
- Hoặc glucose máu bất kì 200mg/dL (11.1mmol/l) kèm theo các triệu chứng kinh điển của tăng glucose máu hoặc cơn tăng glucose máu
1.1.2 Cơ chế bệnh sinh đái tháo đường
Đái tháo đường typ 1 là một rối loạn tự miễn dịch mãn tính, xảy ra ở những người có tính mẫn cảm di truyền kết hợp với các yếu tố môi trường, dẫn đến sự phá hủy các tế bào β của tuyến tụy và thiếu hụt insulin Các yếu tố môi trường, như virus (Coxsackie, Cytomegalovirus, Epstein-Bar, Rubella, Measles, Varicella zoster), sữa bò, và điều kiện sống (stress, tiếp xúc với độc tố như thuốc diệt cỏ vascor), có thể khởi động quá trình bệnh lý ở những người nhạy cảm, gây ra sự phá hủy và làm tăng tốc độ hủy hoại các tế bào β.
Hệ thống miễn dịch tấn công các tế bào β trong tiểu đảo Langerhans của tuyến tụy, dẫn đến giảm sản xuất insulin và có thể gây ức chế hoàn toàn Mô bệnh học cho thấy đảo tụy bị thâm nhiễm bởi các tế bào lympho, được gọi là insulitis Nghiên cứu về quá trình tự miễn dịch ở người và trên các mô hình động vật ĐTĐ typ 1, như chuột nhắt NOD và chuột cống BB, đã chỉ ra những bất thường trong hệ thống miễn dịch dịch thể và tế bào.
- Xuất hiện tự kháng thể kháng tế bào tiểu đảo (ICAs) ICAs được coi như là một dấu ấn củaquá trình tự miễndịch trong ĐTĐ typ 1
Đái tháo đường typ 1 là một bệnh tự miễn, trong đó các tế bào TCD4+ và TCD8+ xâm nhập vào tiểu đảo Langerhans, gây ra sự phá hủy các tế bào β Quá trình này diễn ra tại tiểu đảo, hạch bạch huyết quanh tuyến tụy và hệ thống tuần hoàn ngoại vi, dẫn đến rối loạn chức năng sản xuất insulin.
- Tế bào lympho T sinh sôi khi bị kích thích bởi protein tiểu đảo;
- Phóng thích các cytokins trong khi viêm đảo tụy như yếu tố hoại tử khối u TNF-α, interferon γ, và interleukin 1 (IL-1) phá hủy các tế bào β
Khi các tế bào β tuyến tụy chưa bị tổn thương nhiều, lượng insulin trong máu vẫn đủ cho nhu cầu cơ thể, dẫn đến giai đoạn tiền ĐTĐ mà chưa có triệu chứng lâm sàng rõ ràng Tuy nhiên, khi khoảng 85% tế bào β bị phá hủy, sản xuất insulin không còn đáp ứng đủ nhu cầu, khiến mức glucose trong máu tăng cao và biểu hiện lâm sàng trở nên rõ ràng, được chẩn đoán là ĐTĐ.
1 1.2.2 Cơ chế bệnh sinh của ĐTĐ typ 2
Kháng insulin ở mô ngoại vi và rối loạn bài tiết insulin là hai yếu tố quan trọng và liên quan chặt chẽ trong cơ chế bệnh sinh của tiểu đường typ 2, thường xảy ra trước khi có biểu hiện lâm sàng, ngay từ giai đoạn tiền tiểu đường Mặc dù còn nhiều tranh cãi, nhưng hầu hết các nghiên cứu đều cho rằng kháng insulin xuất hiện trước sự thiếu hụt bài tiết insulin.
Ở bệnh nhân tiểu đường typ 2 không thừa cân, chính sự giảm tiết insulin là biểu hiện chủ yếu, trong khi ở những bệnh nhân có béo phì, tình trạng kháng insulin lại chiếm ưu thế Khi mức glucose máu vượt quá 10mmol/L, cả quá trình bài tiết insulin của tế bào β và khả năng hoạt động của insulin đều bị suy giảm nghiêm trọng Các yếu tố gen và môi trường đóng vai trò quan trọng trong sự phát sinh và phát triển của bệnh Nhiều nghiên cứu dịch tễ đã chỉ ra rằng việc xem ti vi thường xuyên, ít vận động thể lực, chế độ ăn nhiều calo và béo phì, đặc biệt ở người cao tuổi, làm tăng nguy cơ mắc tiểu đường typ 2 một cách đáng kể.
Rối loạn bài tiết insulin
Trong điều kiện sinh lý bình thường, nồng độ glucose máu được duy trì nhờ sự cân bằng giữa độ nhạy cảm insulin và bài tiết insulin Khi độ nhạy cảm insulin giảm, cơ thể sẽ tăng cường bài tiết insulin để giữ nồng độ glucose máu ổn định Tuy nhiên, nếu mức bài tiết insulin tăng cao mà vẫn không đủ để bù đắp cho sự giảm độ nhạy cảm insulin, sẽ dẫn đến rối loạn dung nạp glucose Bệnh tiểu đường typ 2 chỉ xuất hiện khi tế bào β đảo tụy bị tổn thương, không còn khả năng điều chỉnh nồng độ glucose máu về mức bình thường.
Các nghiên cứu đều chỉ ra rằng ở những bệnh nhân ĐTĐ typ 2, chức năng tế bào β suy giàm trên 80% và khối lượng tế bàoβcũng giảm 30% - 40%
[11] Như vậy đặc đỉểm giống nhau về cơ chế bệnh sinh của ĐTĐ typ 1 và typ
Cả hai loại đái tháo đường (ĐTĐ) đều dẫn đến suy giảm khối lượng và chức năng tế bào β đảo tụy, nhưng nguyên nhân và mức độ thâm hụt lại khác nhau Đối với ĐTĐ typ 1, sự suy giảm chủ yếu do cơ chế tự miễn và diễn ra nhanh chóng Ngược lại, ở ĐTĐ typ 2, sự suy giảm khối lượng và chức năng tế bào β diễn ra từ từ, có sự tương quan và tăng dần theo thời gian mắc bệnh.
Suy giảm khối lượng và chức năng tế bào β ở bệnh đái tháo đường typ 2 chủ yếu do sự gia tăng chết theo chương trình của các tế bào β, trong khi không có sự tái tạo và tân tạo tế bào β Một số cơ chế dẫn đến chết theo chương trình của tế bào β đã được đề xuất.
Mức glucose máu cao và kéo dài kích thích tế bào β ở đảo tụy tiết insulin, nhưng sự kích thích kéo dài này dẫn đến kiệt quệ các tế bào β, làm giảm đáp ứng của chúng và ảnh hưởng đến dẫn truyền tín hiệu, biểu hiện gen và cấu trúc tế bào β Đồng thời, tình trạng này cũng gây tăng stress oxy hóa trong tế bào β, cuối cùng dẫn đến suy giảm chức năng tiết insulin.
Mức acid béo cao và kéo dài cùng với glucose máu tăng sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình chuyển đổi proinsulin thành insulin và bài tiết insulin Sự tiếp xúc lâu dài của tế bào β với acid béo dư thừa, phổ biến ở người béo phì mắc ĐTĐ typ 2, ức chế bài tiết insulin, có thể xảy ra ở giai đoạn xuất bào Ngoài ra, acid béo còn làm suy giảm biểu hiện gen insulin qua cơ chế khác, dẫn đến cái chết theo chương trình của tế bào β trong môi trường có nồng độ glucose cao Nếu không kiểm soát được nồng độ glucose và lipid máu, tế bào β sẽ tiếp tục bị tấn công bởi độc tính của glucose và lipid, dẫn đến suy giảm chức năng và cái chết của tế bào này.
- Sự tích lũy các amyloid (một polypeptid có khả năng gây độcđối với đảo tụy sự giảm tiết GLP- 1(glucagon like peptid -1) hoặc giảm tác dụng của GIP
(glucose-dependent insulinotropic polypeptid) là những nguyên nhân gây suy giảm chức năng tiết insulin của đảo tuỵ [7], [12], [14]
Các nguyên nhân chính dẫn đến suy giảm khối lượng và chức năng của tế bào β bao gồm stress oxy hóa, sản xuất cytokine viêm, rối loạn chức năng ti thể, stress lưới nội bào (ER) và rối loạn chức năng tự thực bào (autophagy).
CÁC NHÓM THU ỐC ĐIỀ U TR Ị B Ệ NH ĐÁI THÁO ĐƯỜ NG
Các thuốc điều trịĐTĐ hiện nay đều nhằm vào các mục đích:
Để bù đắp cho lượng insulin thiếu hụt hoặc khắc phục tình trạng kháng insulin, cần bổ sung insulin từ bên ngoài hoặc kích thích tế bào β ở đảo tụy tăng cường bài tiết insulin.
- Giảm kháng insulin: tăng tính nhạy cảm insulin của các mô đích chính của insulin như gan, cơ, mô mỡ
- Giảm hoặc làm chậm hấp thu glucid ở ruột
- Một số thuốc nhắm đến các đích tác dụng khác: giảm sản xuất glucose ở gan, tăng thải trừ glucose ởống thận
Biện pháp điều trị ĐTĐ typ 2 không chỉ bao gồm việc điều chỉnh lối sống như chế độ ăn uống và luyện tập, mà còn cần sử dụng thuốc Hiện nay, các thuốc điều trị ĐTĐ typ 2 chủ yếu được phân loại thành các nhóm chính.
1.2.1 Các nhóm thuốc kích thích tăng tiết insulin tại tụy
Insulin là hormon được tiết ra từ tế bào β của tuyến tụy, đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa đường huyết Quá trình bài tiết insulin diễn ra với tốc độ cơ bản thấp và gia tăng mạnh khi có sự kích thích từ các chất như glucose Sự bài tiết này phụ thuộc vào nồng độ ion Ca²⁺ trong tế bào; khi nồng độ glucose máu tăng, glucose được vận chuyển vào tế bào β qua GLUT2 và được phosphoryl hóa thành glucose 6 phosphat Quá trình chuyển hóa glucose tạo ra ATP, làm tăng nồng độ ATP trong tế bào, dẫn đến đóng kênh K⁺ nhạy cảm ATP và mở kênh Ca²⁺ nhạy cảm điện thế Sự gia tăng Ca²⁺ trong tế bào kích hoạt các enzyme như phospholipase A2 và C, giải phóng Ca²⁺ từ lưới nội bào, từ đó làm tăng nồng độ Ca²⁺ trong bào tương và giải phóng insulin vào máu.
Hình 1.5 Cơ chế bài tiết insulin [10]
Rối loạn bài tiết insulin là một trong 2 biểu hiện chính của ĐTĐ typ 2
Các nhóm thuốc kích thích bài tiết insulin đóng vai trò quan trọng trong điều trị bệnh tiểu đường loại 2 Những loại thuốc này giúp tăng cường khả năng tiết insulin từ tuyến tụy.
1.2.1.1.Các nhóm thuốc ức chế kênh KATP
Các thuốc sulfonylurea và meglitinid hoạt động bằng cách kích thích tế bào β tuyến tụy tiết insulin Chúng gắn vào các vị trí khác nhau trên một receptor đặc biệt, liên kết với kênh KATP trên màng tế bào beta Sự gắn kết này chặn kênh KATP, làm giảm sự nhập K+, dẫn đến khử cực màng tế bào Khử cực mở kênh Ca2+ phụ thuộc điện thế, cho phép Ca2+ từ ngoài vào trong tế bào Sự gia tăng nồng độ ion Ca2+ kích hoạt quá trình chuyển các hạt chứa insulin đến bề mặt tế bào và giải phóng insulin ra ngoài.
Sulfonylurea được Marcel Janbon tình cờ phát hiện vào năm 1942 Hơn
Trong suốt 60 năm qua, hơn 20 loại thuốc sulfonylurea đã được phát triển, chia thành hai thế hệ khác nhau Các thuốc này hiện đang được sử dụng phổ biến trong lâm sàng để điều trị bệnh nhân tiểu đường loại 2.
Nhóm thuốc megletinid bao gồm hai loại là Repaglinid và Netaglinid, được phép lưu hành Các thuốc này có khả năng gắn kết nhanh và tách ra khỏi receptor đặc hiệu, giúp kích thích bài tiết insulin một cách nhanh chóng, rất hữu ích trong việc kiểm soát mức glucose máu sau bữa ăn Tuy nhiên, tương tự như sulfonylurea, nhóm thuốc này cũng có thể gây ra tác dụng phụ không mong muốn, bao gồm tăng cân và hạ glucose quá mức.
1.2.1.2.Các nhóm thuốc điều biến incretin
Incretin là nhóm hormon peptid được tiết ra vào máu ngay sau khi thức ăn tác động lên niêm mạc ruột, và chúng gắn kết với các receptor khác nhau.
TB β tuyến tụy đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lượng insulin và glucagon trong cơ thể, tùy thuộc vào nồng độ glucose máu Khoảng 50% - 70% insulin được tiết ra sau bữa ăn là nhờ sự kích thích của các hormone incretin, điều này phụ thuộc vào lượng glucose mà cơ thể tiếp nhận.
[31], [32] Hai hormone incretin có tác dụng HGM mạnh nhất là GLP-1 (glucagon like peptid-1) và GIP (glucose-dependent insulinotropic peptid)
Cả GIP và GLP-1 đều gắn vào receptor đặc hiệu, kích thích các tế bào β tụy bài tiết insulin phụ thuộc glucose Tuy nhiên, chúng nhanh chóng bị chuyển hóa bởi enzyme DPP-4 và được loại trừ qua nước tiểu Ở bệnh nhân ĐTĐ typ 2, tác dụng của incretin bị suy giảm do sự giảm bài tiết GLP-1 và GIP, với GLP-1 vẫn kích thích tiết insulin nhưng ở mức độ thấp, trong khi GIP có khả năng kích thích tiết insulin giảm mạnh Sự chuyển hóa nhanh chóng của GLP-1 và GIP cùng với thiếu hụt đáp ứng đối với cả hai hormone là những yếu tố chính dẫn đến tình trạng này.
[34] Do đó, chiến lược trong điều trị là làm tăng nồng độ GLP-1 trong huyết tương, được dựa trên 2 nhóm thuốc là:
Các chất tương tự GLP-1, bao gồm các chất chủ vận receptor GLP-1 (GLP-1-RA) như exenatide, có tác dụng làm tăng hiệu quả của GLP-1 Ngoài ra, các chất như liraglutide, kháng lại tác động của DPP-4, cũng thuộc nhóm chất tương tự GLP-1.
1 Hiện nay các chất tương tự GLP-1 đã được FDA phê duyệt đểđiều trị bệnh ĐTĐ là Exenatid, Exenatid giải phóng chậm, Liraglutid, Lixisenatid [32] Một số chất khác đang được nghiên cứu là Taspoglutide, Albiglutide [32] Hiệu quả lâm sàng: các chất tương tự GLP-1 có khả năng kiểm soát đường huyết tốt: giảm nồng độglucose qua đêm và glucose đói, giảm đáng kể HbA1c Nguy cơ hạ đường huyết thấp, ngoài ra còn làm chậm thời gian tháo rỗng dạ dày và tăng cảm giác no nên làm giảm cân Vì thế GLP-1RAs có thể kết hợp với các thuốc khác có khả năng gây hạ đường huyết và tăng cân như sulfonylureas, meglitinides hoặc insulin Điểm bất lợi là thuốc dùng đường tiêm [31], [33]
Các chất ức chế dipeptidylpeptidase-IV (DPP-4) giúp làm chậm quá trình thoái hóa và bất hoạt của GLP-1 nội sinh, từ đó tăng cường và kéo dài tác dụng sinh lý của hormon này Các thuốc ức chế DPP-4, còn được gọi là 'gliptins', bao gồm năm loại đã được FDA và EU phê duyệt, hiện đang được sử dụng rộng rãi trong lâm sàng, trong đó có sitagliptin (ra mắt năm 2006) và vildagliptin.
Các chất ức chế DPP-4 như saxagliptin (2007), linagliptin (2011), và alogliptin (2013) đã được chứng minh có nhiều lợi ích trong điều trị bệnh tiểu đường typ 2, bao gồm việc kích thích tổng hợp insulin, ức chế tiết glucagon, và cải thiện chức năng tế bào β, từ đó làm giảm HbA1c Những chất này không gây giảm trọng lượng cơ thể và có nguy cơ hạ đường huyết thấp, phù hợp với nhiều bệnh nhân Ngoài ra, chúng còn giúp giảm mức acid béo tự do, tăng nhạy cảm insulin và có hiệu quả chống viêm mạnh Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các chất ức chế DPP-4 có thể liên quan đến nguy cơ viêm tụy cấp.
1.2.2 Các nhóm thuốc làm giảm kháng insulin
Các thuốc điều trị ĐTĐ giúp giảm kháng insulin bằng cách tăng cường độ nhạy cảm của tế bào với insulin Những mục tiêu chính trong việc giảm kháng insulin bao gồm PTP1B, PKC, IKKβ, SHIP2, PTEN, AMPK, ACC và PPARγ Trong số đó, PTP1B, AMPK và PPARγ là những mục tiêu được chú ý nhiều nhất, trong khi chỉ có thuốc tác động lên AMPK hiện đang được sử dụng trong lâm sàng.
M Ộ T S Ố PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐTĐ TRÊN THỰ C
Để nghiên cứu tác dụng và cơ chế tác dụng của các thuốc trong pha tiền lâm sàng, hiện nay có nhiều mô hình nghiên cứu được phân chia thành hai loại: trên in vivo và in vitro.
1.3.1 Các mô hình nghiên cứu invivo.
1.3.1.1 Các mô hình gây ĐTĐ typ 1
Mô hình ĐTĐ typ 1 tự phát:
Mô hình tự phát của bệnh tiểu đường typ 1 ở động vật, tương tự như ở con người, diễn ra một cách tự nhiên Các mô hình động vật điển hình thường được sử dụng để nghiên cứu bệnh tiểu đường tự miễn dịch bao gồm chuột nhắt NOD, chuột cống BB, chuột cống LETL, chuột cống KDP và chuột cống LEW-idm Trong số này, chuột nhắt NOD và chuột cống BB là hai giống được áp dụng phổ biến nhất trong nghiên cứu Tuy nhiên, hiện tại Việt Nam chưa có các giống chuột tiểu đường tự phát này.
Các mô hình ĐTĐ typ 1 thứ phát:
Các mô hình ĐTĐ do dùng hóa chất, cắt 1 phầntuyến tụy, mô hình biến đổi gen bằngkỹ thuật di truyềnđượcphân loại là các mô hình ĐTĐ thứ phát
Mô hình gây ĐTĐ bằng hóa chất
Nguyên tắc gây ĐTĐ là sử dụng thuốc hoặc hóa chất có khả năng phá hủy tế bào β tuyến tụy, phổ biến nhất là alloxan (ALX) và streptozotocin (STZ) Cả hai hóa chất này đều gây độc trực tiếp và chọn lọc trên tế bào β thông qua hệ thống vận chuyển GLUT2, dẫn đến mất hạt và chết tế bào do hoại tử ALX gây ra phản ứng oxy hóa nhóm thiol và sinh ra gốc hydroxyl, trong khi STZ gây alkyl hóa ADN và protein, ức chế sự sao chép ADN và nhân lên của tế bào β Mặc dù cả hai đều gây ra biến đổi glucose và insulin máu tương tự như ĐTĐ typ 1 phụ thuộc insulin, cơ chế của chúng khác biệt so với nền tảng tự miễn dịch của ĐTĐ typ 1 Mức độ nghiêm trọng của bệnh phụ thuộc vào liều lượng sử dụng, cho phép tạo ra các mô hình tương tự như ĐTĐ typ 1 hoặc typ 2, có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu tác dụng của thuốc điều trị ĐTĐ.
Mô hình gây ĐTĐ typ 1 bằng cắt bỏ tuyến tụy
Vào năm 1890, Merhing và Minkowski đã thực hiện cắt bỏ tuyến tụy ở chó, gây ra bệnh tiểu đường typ 1 tương tự như ở người, với các triệu chứng như tiểu nhiều, khát nước và tăng đường huyết Phương pháp này cho thấy hiệu quả cao trong việc gây bệnh tiểu đường typ 1 trên các động vật thí nghiệm, chủ yếu được áp dụng trên chó, thỏ, mèo, lợn và chuột.
Phương pháp gây bệnh ĐTĐ trên động vật có nhược điểm là phức tạp và khó thực hiện, dễ dẫn đến việc con vật bị chết Hơn nữa, mô hình này không phản ánh đúng sự tiến triển của bệnh ĐTĐ tự nhiên ở người, vì vậy ít được áp dụng Tại Việt Nam, vào năm 1993, Phan Văn Các đã thành công trong việc áp dụng phương pháp này để gây ĐTĐ trên mèo, nhưng gần đây không có nghiên cứu nào ghi nhận sử dụng phương pháp này.
Mô hình gây ĐTĐ bằng virus
Virus được coi là tác nhân gây bệnh ĐTĐ typ 1 thông qua hai cơ chế chính Thứ nhất, virus thâm nhập trực tiếp vào tế bào β, dẫn đến sự phá hủy tế bào và làm giảm khả năng bài tiết insulin Thứ hai, virus xâm nhập vào cơ thể kích hoạt quá trình tự miễn, trong đó kháng thể tấn công và phá hủy tế bào β Hai loại virus điển hình liên quan đến cơ chế này là virus.
Mô hình gây ĐTĐ typ 1 bằng virus, mặc dù ít được sử dụng để nghiên cứu tác dụng của thuốc, lại đóng vai trò quan trọng trong việc tìm hiểu cơ chế bệnh sinh của ĐTĐ typ 1 và tác động của các yếu tố môi trường đến sự phát sinh bệnh ĐTĐ tự miễn Virus Encephalomyocarditis gây ĐTĐ trên chuột nhắt, trong khi Killham gây ĐTĐ trên chuột cống, mang lại những hiểu biết quý giá cho nghiên cứu bệnh này.
1.3.1.2 Các mô hình gây ĐTĐ typ 2
Mô hình ĐTĐ typ 2 tự phát thường được sử dụng
Mô hình động vật gặm nhấm béo phì ĐTĐ typ 2 tự phát:
Chuột nhắt Ob/ob, db/db và chuột cống Zucker fa/fa là những mô hình điển hình cho bệnh tiểu đường typ 2 với nền tảng đơn gen Chuột nhắt ob/ob bị béo phì do đột biến mất gen leptin, trong khi chuột nhắt db/db và chuột cống fa/fa là kết quả của đột biến đơn gen béo phì kháng leptin.
KK, NZO, chuột cống OLETF và chuộtnhắt NSYđại diện cho mô hình ĐTĐ typ 2 béo phì với nền tảng đa gen [42]
Mô hình động vật gặm nhấm không béo phì ĐTĐ typ2 tự phát:
Chuột cống GK (Goto - Kakizaki) và chuột nhắt C57BL/6 thường được sử dụng trong nghiên cứu Mô hình này có nhiều điểm tương đồng với bệnh tiểu đường typ 2 ở người không béo phì, đặc biệt là trong việc rối loạn bài tiết insulin và kháng insulin ở mức độ nhẹ.
Việt Nam chưa có các giống chuột ĐTĐ do di truyền, mặc dù tác giả Nguyễn
Ngọc Xuân đã công bố nghiên cứu trên chuột cống GK, tuy nhiên thí nghiệm này được tiến hành ởnước ngoài [46]
Mô hình ĐTĐ typ 2 thứ phát
Mô hình gây ĐTĐ typ 2 bằng hóa chất
Hóa chất STZ thường được sử dụng để tạo mô hình tiểu đường typ 2 nhờ vào những lợi ích đã được phân tích Tiêm STZ với liều cao duy nhất sẽ gây ra sự phá hủy mạnh mẽ tế bào β, dẫn đến thiếu hụt insulin nghiêm trọng và tạo ra mô hình tiểu đường typ 1 Để tạo mô hình tiểu đường typ 2, có thể tiêm STZ với liều thấp cho chuột mới sinh, và tiểu đường typ 2 sẽ phát triển ở tuổi trưởng thành Ngoài ra, việc kết hợp STZ liều thấp với các chất bảo vệ tế bào β như nicotinamid (NA) cũng là một phương pháp hiệu quả.
Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là không phản ánh đúng bệnh sinh của ĐTĐ ở người, thường liên quan đến béo phì Hóa chất sử dụng để phá hủy đảo tụy có thể gây độc hại cho các cơ quan khác, và phản ứng của từng cá nhân với hóa chất thường không giống nhau.
Mô hình gây ĐTĐ typ 2 bằng chế độ ăn giàu chất béo kết hợp liều thấp STZ
Nguyên tắc của nghiên cứu là cho chuột ăn chế độ giàu chất béo (40-60% calo) trong 1-2 tháng để gây kháng insulin, sau đó tiêm STZ liều thấp để gây viêm đảo tụy Phương pháp này tạo ra tình trạng tăng glucose máu mạn tính và phát triển ĐTĐ typ 2 tương tự như ở người Ưu điểm của mô hình này là bắt chước tiến triển tự nhiên của bệnh, với các biểu hiện như tăng lipid máu, insulin máu ban đầu tăng rồi giảm dần, glucose máu cao, và thay đổi biểu thị của các gen quan trọng trong chuyển hóa như adiponectin, leptin, PPARγ, UCP2 Ngoài ra, STZ liều thấp ít gây độc hại cho các cơ quan khác, giúp thời gian bệnh kéo dài và ổn định, phù hợp cho nghiên cứu thuốc cần thời gian dài Mô hình này có giá trị kinh tế cao và được sử dụng rộng rãi hơn so với mô hình ĐTĐ do di truyền.
Nhược điểm: Thời gian nuôi kéo dài đểđạt được tình trạng kháng insulin
Để xác định mức liều STZ phù hợp cho động vật nghiên cứu, việc khảo sát là cần thiết Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu đã áp dụng mô hình gây bệnh tiểu đường cho chuột thực nghiệm thông qua chế độ ăn giàu chất béo kết hợp với tiêm STZ ở liều thấp.
Mô hình gây ĐTĐ typ 2 bằng phương pháp biến đổi gen
Các nhà khoa học đã phát hiện cơ chế phân tử của insulin và phát triển các phương pháp gây bệnh tiểu đường (ĐTĐ) ở động vật bằng cách bất hoạt hoặc biến đổi gen Một số mô hình động vật ĐTĐ typ 2 đã được tạo ra, bao gồm chuột nhắt LIRKO (bất hoạt gen insulin receptor tại gan), MIRKO (bất hoạt gen tại cơ vân), NIRKO (bất hoạt gen tại hệ thần kinh trung ương), và FIRKO (bất hoạt gen tại tế bào mỡ) Ngoài ra, chuột nhắt BATIRKO thiếu IR trong mô mỡ nâu và BIRKO thiếu IR trong tế bào β tuyến tụy.
Protein IRS đóng vai trò thiết yếu trong thác tín hiệu insulin, điều này đã được chứng minh qua các mô hình di truyền ở chuột, bao gồm chuột thiếu IRS-1 và IRS-2 Các mô hình sửa đổi gen, đặc biệt là những ảnh hưởng đến con đường chuyển hóa acid béo như thiếu hụt Acyl-diacylglyceroltransferase, Acetyl CoA carboxylase và acyl-CoA dehydrogenase, cung cấp công cụ quan trọng để nghiên cứu "nutrigenomics" liên quan đến kháng insulin và bệnh tiểu đường type 2.
1.3 1.3 Một số phương pháp đánh giá tác dụng hạ glucose máu trên invivo
T Ổ NG QUAN V Ề CÁC THÀNH PH Ầ N C Ủ A ANDIABET VÀ CÁC NGHIÊN C ỨU LIÊN QUAN ĐẾ N ANDIABET
Chế phẩm viên nang cứng Andiabet là sự kết hợp của ba loại thảo dược:
Bằng lăng nước, Giảo cổ lam và Tri mẫu là những dược liệu truyền thống đã được nghiên cứu và chứng minh hiệu quả điều trị bệnh tiểu đường (ĐTĐ) qua nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng.
1.4.1 1 Đặc điểm hình thái, phân bố, bộ phận dùng của bằng lăng nước
Bằng lăng nước: Lagerstroemia speciosa (L) Pers., thuộc họ Tử vi:
Lythraceae, còn được gọi là tử vi tàu hay bằng lăng, là loài cây thân gỗ có kích thước trung bình, cao từ 5-20 m Vỏ cây có màu nâu hoặc kem, trong khi lá của cây có hình bầu dục, tròn ở gốc và nhọn ngắn ở chóp, với kích thước dài từ 10-20 cm và rộng từ 5-9 cm.
Lá BLN có đặc điểm dai và bề mặt nhẵn, với màu xanh nhạt và 12-14 gân bên, lá già chuyển sang màu vàng hoặc đỏ trước khi rụng Cụm hoa hình chùy đứng ở ngọn, có lông sát, với nụ hoa tròn màu hồng đỏ Hoa lớn, đường kính 3cm, có màu đỏ tím hoặc hồng, không có mùi, với 6 cánh hoa và nhiều nhị Quả nang hình trứng dài, kích thước 20x18mm, có lá đài xòe ra và khi khô sẽ nở thành 6 mảnh Hạt có dạng cánh mỏng, đường kính 12-15mm, màu nâu nhạt, cây thường ra hoa vào tháng 4 - 5.
BLN (Bạch Lạp Nhân) phát triển chủ yếu ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là tại Nam Á và Đông Nam Á, bao gồm các quốc gia như Ấn Độ, Philippines và Malaysia Tại Việt Nam, BLN được trồng phổ biến ở các khu vực Tây Nguyên, Bình Phước và các thành phố lớn như Hà Nội và Hải Phòng.
Bộ phận dùng: vỏ, lá cây, quả (cortex, folium, fructus Lagerstroemia) [68]
1.4.1.2 Thành phần hoá học chính của bằng lăng nước
Đến nay, đã xác định hơn 40 hợp chất từ lá Bằng lăng nước (L speciose), bao gồm triterpenes, tannin, axit ellagic, glycosides và flavones Trong đó, tannin là thành phần chiếm ưu thế (> 10%), chủ yếu tập trung ở lá già và quả chín Acid Corosolic, một triterpenoid phong phú trong lá, là thành phần hóa học chính chịu trách nhiệm cho các tác dụng sinh học quan trọng của Bằng lăng nước.
1.4.1.3 Một số nghiên cứu về tác dụng hạ glucose máu của bằng lăng nướ c
Nghiên cứu trên mô hình động vật thực nghiệm
B ả ng 1.1 Tóm tắt tác dụng điều trị đái tháo đường của Bằng lăng nước trên mô hình động vật thực nghiệm
Nhiều nghiên cứu trên động vật thực nghiệm đã chỉ ra rằng dịch chiết lá BLN và acid corosolic có tác dụng tốt trong việc hạ glucose máu (HGM) Kết quả cho thấy chuột nhắt phản ứng tốt hơn so với chuột cống trong các thí nghiệm này.
Tác d ụng/Cơ chế tác d ụ ng TP có tác d ụ ng Đối tượ ng/Li ề u/Tgian TLTK
HGM và/Hạ insulin máu và/
Giảm glucose niệu Giảm HbA1C
DC n-hexan và DC nước
DC chứa 1% acid corosolic Acid corosolic 0,023%
Thỏ * uống 1-2g lá khô/kg Chuột nhắt KK-Ay * 5 tuần Chuột cống ĐTĐ/STZ
* 1-2g/kg *5-12 ngày Chuột nhắt ĐTĐ/ALX 100mg/kg *28 ngày
Chuột nhắt b/thường và ĐTĐ do STZ *18,2g/kg Chuột nhắt ĐTĐ do ALX * 2mg/kg *4 tuần
[80] Ức chế enzym sucrase DC nước nóng lá BLN
Chuột cống trắng Chuột nhắt trắng 10mg/kg
[82] Úc chế α-glucosidase Acid oleanolic Chuột ĐTĐ/STZ *5 tuần, [83],
Giảm tân tạo glucose (G) do giảm hoạt động của G6Pase và F1,6Pase ở gan, dẫn đến tăng cường hoạt động của hexokinase (HK) Điều này làm tăng phân giải glycogen và hàm lượng glycogen trong gan, đồng thời kích thích quá trình oxy hóa glucose qua con đường pentose phosphate (PP).
PĐ nước và PĐ n -hexan Acid corosolic 20-100àm
Chuột tiêm STZ Chu ột ĐTĐ do STZ
Giảm kháng insulin/Kích thích chuyển dịch GLUT4/Tăng nhạy cảm insulin do hoạt hóa gen PPARγ ở TB mỡ, gan
Chuột KK -AY * 10mg/kg, sau uống 4h
Chuột KK -Ay * 2mg/kg * 2 tuần.
[91] Ức chế hấp thu TC ở ruột, Hạ
Giảm cân nặng, khối lượng mỡ/ giảm lượng nước, thức ăn
Chuột nhắt KK-Ay * 5 tuần Chuột cống ĐTĐ typ 2 * 14 ngày và * 12 tu ầ n
[76] cũng nhận định: dịch chiết lá BLN thực sự an toàn cho động vật thực nghiệm
B ả ng 1.2 Tóm tắt một sốcơ chế tác dụng hạ glucose máu của Bằng lăng nước, được nghiên cứu trên invitro
Nhiều nghiên cứu invitro đã chứng minh tác dụng chống ĐTĐ của dịch chiết lá BLN và acid corosolic thông qua nhiều cơ chế tác động liên quan, làm tăng hiệu quả của BLN Các cơ chế chính bao gồm tăng cường thu nạp glucose vào tế bào, kích hoạt GLUT4, nâng cao độ nhạy cảm với insulin, giảm tân tạo đường, và ức chế thủy phân sucrose ở ruột nhờ vào việc ức chế α-amylase và α-glucosidase Ngoài ra, dịch chiết còn có tác dụng giảm cân, chống oxy hóa và tăng sức đề kháng, dẫn đến giảm glucose máu, triglycerides (TG) và tình trạng béo phì.
Cơ chế tác d ụ ng TP có tác d ụ ng /Li ề u TLTK
Tăng nhập glucose vào TB mỡ 3T3-L1 Ức chế mô mỡ khác với tác dụng của insulin
Kích thích thu nhận glucose vào TB cơ L6 và
DC nước nóng và DC methanol của BLN
Các tannins: chiết xuất từ BLN
Stimulating glucose transport into cells reduces isoproterenol-induced glycerol release in rat adipose tissue This process enhances the expression of insulin receptor (IR) coding genes and increases tyrosine phosphorylation at the insulin receptor's post-receptor site.
Tăng nhạy cảm của TB mỡ với insulin, tạo ra đáp ứng giống insulin
[97], [98] Ức chế enzyme α-glucosidase, tác dụng ức chế phụ thuộc nồng độ Hoạt chất mạnh nhất IC 50 = 3.53àg/ml
Dẫn chất phlyphenol trong dịch chiết aceton lá BLN Acid corosolic
B ả ng 1.3 Tóm tắt tác dụng điều trị ĐTĐ của Bằng lăng nước trên người
Tác dụng TP có tác dụng Đối tượng/Liều/Tgian TLTK
Tăng DNG, rõ nhất sau 90 phút uống
Triệu chứng lâm sàng cải thiện
Không có ADR sau 1 năm điều trị
Hỗn hợp DC nước nóng lá BLN
Viên nang chứa dịch chiết BLN chuẩn hóa- 1% acid corosolic Acid corosolic 10mg
10 BN uống viên nang mềm, 57 BN viên cứng 32- 48mg/ngày *2 tuần
Cân nặng giảm Sau 3 tuần: ~1,5kg Sau 12 tuần: 6,29 kg gồm 3,72 kg mỡ
DC lá BLN chuẩn hóa có 10mg acid corosolic
Bổ sung trước ăn: hỗn hợp có 16mg DC BLN
Dịch chiết BLN chuẩn hóa,10mg acid corosolic
12 người không ĐTĐ * 1viên/ngày *2 tuần
1.4.2 1 Đặc điểm hình thái, phân bố, bộ phận dùng của Giảo cổ lam
Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino, còn gọi là giảo cổ lam, trường sinh thảo hay ngũ diệp sâm, thuộc họ Bí-Cucurbitaceae Đây là một loại cây thảo dây leo mảnh, sống lâu năm với lá kép và khía răng cưa Cây có tua cuốn mảnh xẻ đôi và cụm hoa dạng chùy, thường dài và mảnh, đặc biệt là hoa đực Hoa nhỏ, có màu trắng hoặc lục nhạt, với đài hoa hình bánh xe chia 5 thùy và tràng hoa hơi hàn liền ở phần gốc Nhị hoa có 5 phần, nhụy bầu hình cầu nhỏ với 2-3 ngăn và vòi nhụy Quả hình cầu, không tự mở, chứa 2-3 hạt hình trứng hơi dẹt hoặc có 3 góc, với hạt sần sùi Giảo cổ lam ra hoa vào tháng 7-8 và cho quả vào tháng 9-10.
Thu hái dây, lá vào mùa thu, phơi khô [106], [107]
Phân bố: Theo công bố mới nhất năm 2013, hiện nay có 45 loài
Gynostemma trên thế giới Trong đó loài Gynostemma pentaphyllum (Thunb.)
Makino là phổ biến nhất, được phân tán khắp Ấn Độ, Nepal, Lào, Bangladesh, Sri Lanka, Myanmar, Hàn Quốc và Nhật Bản Trung Quốc là nơi đa dạng
Gynostemma nhất, hiện nay đã biết tới 21 loài [108] Ở Việt Nam, năm 2015 đã xác định được 5 loài thuộc chi Gynostemma
Blume, trong đó chủ yếu là Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino[109] Đến năm 2018 trong Dược điển Việt Nam V mới xuất hiện chuyên luận về Giảo cổ lam [110]
1.4.2.2 Thành phần hoá học chính của Giảo cổ lam
Hơn 230 hợp chất có nguồn gốc từ Gynostemma pentaphyllum (Thunb.)
Makino đã được phân loại theo cấu trúc hóa học bao gồm saponin, sterol, flavonoid, polysaccharides và các hợp chất khác Saponin, hay còn gọi là gypenosides (Gyps), là thành phần hóa học chính chịu trách nhiệm cho các tác dụng sinh học quan trọng của Giảo cổ lam Tính đến tháng 8/2016, đã có 189 gypenosides được phân lập từ Gynostemma pentaphyllum.
(Thunb.) Makino và được mô tả đầy đủ bằng phương pháp quang phổ [111]
1.4.2.3 Một số nghiên cứu về tác dụng hạ glucose máu của Giảo cổ lam
Nghiên cứu về tác dụng HGM của Giảo cổ lam chủ yếu tập trung vào thành phần gypenosid, đặc biệt là Phanosid, một saponin dammaran mới được chiết xuất từ Giảo cổ lam thu hái tại Việt Nam, theo công bố của các tác giả Việt Nam.
B ả ng 1.4 Tóm tắt các nghiên cứu về tác dụng điều trịĐTĐ của Giảo cổ Lam
Tác dụng/Cơ chế tác dụng TP có tác dụng Đối tượng/Liều/Tgian TLTK
Kích thích tụy bài tiết insulin Cơ chế ngoài TB β, ức chế protein
G i , không giống cơ chế SU
Tăng giải phóng insulin từ các tiểu đảo Cơ chế thông qua kênh
K ATP , kênh Ca 2+ kiểu L, hệ thống PKA và phụ thuộc vào Ge-
Phanosid chiết xuất từ GCL
- Đảo tụy cô lập chuột cống bình thường và chuột ĐTĐ typ
[114] protein nhạy cảm với độc tính ho gà ở glucose cao Cải thiện test DNG Tăng nhạy cảm của mô đích với insulin
T ăng nhạy cảm với insulin của gan do ức chế tân tạo glucose Ức chế PTP1B
H oạt hóa AMPK Hoạt hóa các enzym chuyển hóa glucose ở gan
DC ethanol chuẩn hóa gypenosid 0,0025% và 0,01%
Chuột cống lão hóa * 100-200 mg/kg *2th
Chuột ĐTĐ/ STZ * 500- 1000mg/kg
Chuột GK 1600mg/kg* 3 tuần Chuột nhắt C57BL/KsJ - db/db
* 5 tuần Trên người: 3-9g/ng x 12 tuần
Tác dụng ức chế α-glucosidase PĐ N-butanol, flavonoid của GCL
Trên nuôi cấy TB invitro [120]
Hạ cholesterol, triglyceride và β - lipoprotein huyết tương, giảm LDL-C, tăng HDL
Hạ lipid máu do cải thiện sự nhạy cảm của receptor insulin
Chống béo phì, hoạt hóa AMPK
Chuột Wistar nuôi béo 100mg/kg*7 tuần
Chuột nhắt 700mg/kg Chuột Zucker * 250mg/kg* 2 tháng
HGM, Hạ TC, TG, fibrinogen, tăng HDL.
Kh ông có tác dụng phụ Không có độc tính cấp, bán trường diễn Không có độc tích lũy và không gây đột biến gen
300 BN tăng lipid máu* 8 tuần
1.4.3 1 Đặc điểm hình thái, phân bố, bộ phận dùng của Tri mẫu
Tri mẫu (Anemarrhenae Aspheloides) thuộc họ Hành tỏi Liliaceae, là loại cỏ sống lâu năm, thường mọc ở vùng rừng núi Thân rễ của cây chạy ngang, dưới đất có củ cong queo Lá cây mọc dày từ gốc, có hình dây rộng, dài khoảng 20-70cm, hẹp từ 3-5mm, với đầu lá nhọn và phần dưới ôm vào nhau Vào mùa hè, cây ra cành mang hoa, cành này mọc từ kẽ lá, có hình trụ tròn và dài khoảng 60-90cm Cụm hoa của tri mẫu gồm những bông hoa nhỏ, được sắp xếp thành hai hàng.
Cây có 6 cánh hoa sắc trắng với những đường chỉ tía nhợt và tỏa hương thơm vào buổi tối Quả của cây có hình dáng xốp, tròn hoặc tam giác, bên trong chứa hạt 3 cạnh màu đen Thời điểm thu hoạch diễn ra vào mùa xuân và mùa thu Để thu hoạch, cần đào lấy thân rễ củ, rửa sạch, cắt bỏ rễ con và phơi khô.
Tri mẫu là một loại cây thuốc quý, thường mọc ở các vùng núi cao và nhiều bóng râm, chủ yếu phân bố ở phía đông Châu Á, bao gồm bắc Trung Quốc và Nhật Bản Cây này đã được sử dụng trong y học cổ truyền tại nhiều quốc gia như Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản Tri mẫu đã được di thực từ Trung Quốc vào Việt Nam từ lâu và hiện nay đang được trồng phổ biến ở một số tỉnh phía Bắc như Lạng Sơn, Sơn La và Lai Châu.
Bộ phận dùng: chủ yếu là thân rễ Tri mẫu
1.4.3.2 Thành phần hoá học chính của Tri mẫu
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U
ĐỐI TƯỢ NG NGHIÊN C Ứ U
Chế phẩm thử Andiabet dạng viên nang cứng gồm các thành phần sau:
B ả ng 2.1 Thành phần viên Andiabet
TT Công th ứ c viên nang c ứ ng Phương pháp chi ế t
Kh ối lượ ng trong 1 viên
1 Cao khô lá B ằng lăng nướ c
Lagerstroemia speciosa (L.) Pers Chiết cồn 70% 200 mg
2 Cao khô thân, rễ, lá Giảo cổ lam
Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino Chiết nước 200 mg
3 Cao thân rễ Tri mẫu
Anemarrhena asphdeloides (Bunge) Chiết cồn 50% 133 mg
4 Tá dượ c v ừa đủ 590mg
Chế phẩm được sản xuất theo tiêu chuẩn cơ sở và cung cấp bởi Công ty cổ phần Traphaco, Hà Nội Tất cả các thuốc nghiên cứu cần được bảo quản an toàn trong điều kiện thích hợp, được ghi rõ trên nhãn của thuốc.
- Streptozotocin lọ 1g, hãng Sigma-Aldrich (Mỹ)
- Insulin Humalin R 100U, lọ 10ml của Lily (Mỹ)
- Diamicron (gliclazid) viên nén 80mg do hãng Servier (France) sản xuất
- Metformin hydroclorid (Glucophage), dạng viên nén 500mg do công ty Merch- Lipha Sante (Đức) sản xuất
- Acarbose (Glucobay) viên nén 100mg của hãng Bayer AG Germany (Đức)
- Tinh bột khoai gói 200 mg của Công ty TNHH Động Học STELLA, Tp.HCM
- Đường glucose gói 500 g, đường sucrose lọ 500g của Công ty TNHH Thương mại Dược Phẩm Nhật Quang, Phú Thọ
- Dung dịch Heparin 5000 UI/ml, lọ 5ml, hãng Rotexmedica, Germany (Đức)
- Dung dịch glucose 20 %, chai 500ml của Công ty TNHH B Braun Việt Nam
- Dung dịch NaCl 0,9%, chai 500ml của Euro-Med® Laboratories Phil., inc
The blood analysis kit includes essential enzymes and metabolites such as ALT, AST, total bilirubin, albumin, total cholesterol, triglycerides, HDL-C, and creatinine, provided by Hospitex Diagnostics from Italy and DIALAB GmbH from Austria.
- Các dung dịch xét nghiệm máu của hãng Exigo, định lượng trên máy Exigo – Boule Medical AB của Thụy Điển
- Các hóa chất xét nghiệm và làm tiêu bản mô bệnh học
- Máy đo đường huyết và kit định lượng glucose Onetouch Verio của Lifescan Europe Thụy Sĩ
- Máy xét nghiệm sinh hoá máu bán tựđộng Screen master của hãng Hospitex Dianostics (Italy)
- Bơm tiêm truyền tự động của công ty Kd Scientific Instrument
- Các dụng cụ và hóa chất khác đạt tiêu chuẩn thí nghiệm.
Thỏ Newzealand White là giống thỏ khỏe mạnh, có lông trắng và trọng lượng từ 1,8 đến 2,5 kg Giống thỏ này được cung cấp bởi Trung tâm cung cấp động vật thí nghiệm Đan Phượng – Hà Tây, phục vụ cho nghiên cứu độc tính bán trường diễn.
Chuột nhắt trắng chủng Swiss, từ 5-6 tuần tuổi, khỏe mạnh, cả giống đực và cái, cân nặng 18 - 22 g, được cung cấp bởi Viện Vệ sinh dịch tễ Trung Ương, được sử dụng để nghiên cứu độc tính cấp và tác dụng hạ glucose máu Động vật thực nghiệm được nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm ổn định với nhiệt độ 22 ± 2 o C, độ ẩm trung bình 55 ± 5%, và chu kỳ ánh sáng 12 giờ sáng/tối.
5 ngày trước khi nghiên cứu và trong suốt thời gian nghiên cứu được ăn bằng thức ăn chuẩn riêng cho từng loại (Công ty liên doanh Guyomarc’h-VCN và
Viện Vệ sinh dịch tễ trung ương đã tiến hành thí nghiệm tại các phòng thí nghiệm của bộ môn Dược lý thuộc Trường Đại học Y Hà Nội và bộ môn Dược Lực của Trường Đại học Dược Hà Nội Trong suốt quá trình thí nghiệm, các đối tượng được phép uống nước tự do và được theo dõi cân nặng một cách liên tục.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C Ứ U
2.2.1.1 Xác định độc tính cấp
Nguyên tắc xác định độc tính cấp của chế phẩm Andiabet được thực hiện trên chuột nhắt trắng qua đường uống, tuân thủ theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về các loại thuốc có nguồn gốc dược liệu.
Thí nghiệm được thực hiện trên chuột nhắt trắng nặng 20 ± 2g, chia thành 4 lô, mỗi lô gồm 10 con Trước khi thử nghiệm, chuột nhịn ăn 16 giờ qua đêm và uống nước tự do 40 viên Andiabet được nghiền nát và hòa với nước cất để tạo thành dung dịch 40 ml, tương ứng với 1 ml cho mỗi viên thuốc Dung dịch này là nồng độ cao nhất cho chuột uống bằng kim tiêm đầu tù, sau đó được pha loãng với nước cất để tạo ra các tỷ lệ khác nhau.
Cho chuột uống chế phẩm thử với liều lượng tăng dần nhưng giữ nguyên thể tích Theo dõi liên tục trong 4 giờ đầu và tiếp tục quan sát đến 72 giờ sau khi chuột uống chế phẩm.
Chuột có tình trạng sức khỏe đa dạng, bao gồm các hoạt động tự nhiên như đi lại, leo trèo và tư thế cơ thể Các yếu tố như màu sắc của mũi, tai và đuôi cũng là những chỉ số quan trọng Ngoài ra, cần chú ý đến các dấu hiệu nhiễm độc, chẳng hạn như nôn mửa, co giật, kích động, cùng với sự thay đổi trong bài tiết phân và nước tiểu.
Trong nghiên cứu này, số lượng chuột chết trong vòng 72 giờ sau khi uống thuốc đã được ghi nhận Tất cả chuột chết được mổ để đánh giá tổn thương đại thể của các cơ quan Dựa trên dữ liệu thu thập được, đồ thị tuyến tính đã được xây dựng nhằm xác định LD50 của thuốc thử theo phương pháp Litchfield – Wilcoxon.
2.2.1.2 Xác định độc tính bán trường diễn
Phương pháp nghiên cứu độc tính bán trường diễn qua đường uống trên thỏ được thực hiện theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về thuốc có nguồn gốc dược liệu.
Thỏ được chia thành 3 lô, mỗi lô gồm 10 con, với mỗi con được nhốt riêng trong một chuồng Trong suốt 90 ngày liên tục, thỏ sẽ được cung cấp nước hoặc chế phẩm thử một lần mỗi ngày vào buổi sáng.
- Lô chứng: uống nước cất 3 ml/kg/ngày
- Lô thử 1: uống chế phẩm thử Andiabet liều 0,21 g/kg/ngày (liều có tác dụng tương đương liều dự kiến dùng trên người)
- Lô thử 2: uống chế phẩm thử Andiabet liều 0,64 g/kg/ngày (liều có tác dụng tương đương với liều gấp 3 lần liều dự kiến dùng trên người)
- Tình trạng chung và sự thay đổi cân nặng của thỏ
Đánh giá chức năng tạo máu có thể được thực hiện thông qua việc phân tích số lượng hồng cầu, thể tích trung bình hồng cầu, hàm lượng hemoglobin, hematocrit, số lượng bạch cầu, công thức bạch cầu và số lượng tiểu cầu Những chỉ số này cung cấp cái nhìn tổng quan về sức khỏe của hệ thống tạo máu, giúp phát hiện sớm các rối loạn liên quan.
- Đánh giá chức năng gan thông qua định lượng các chỉ sốsinh hóa như: ALT, AST, bilirubin toàn phần, cholesterol, albumin máu
- Đánh giá chức năng thận thông qua chỉ số nồng độ creatinin huyết thanh
Các thông sốtheo dõi được kiểm tra vào trước lúc uống chế phẩm thử, sau
Sau 30, 60 và 90 ngày sử dụng chế phẩm thử, thỏ sẽ được mổ để quan sát toàn bộ các cơ quan Cấu trúc vi thể của gan và thận sẽ được kiểm tra ngẫu nhiên từ 3 thỏ/lô ở mỗi lô Các xét nghiệm vi thể này được thực hiện bởi PGS.
TS Lê Đình Roanh làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát hiện Sớm Ung thư, thuộc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam, địa chỉ 58 Nguyễn Quyền, Hà Nội.
2.2.2 Phương pháp đánh giá tác dụng hạ glucose máu và sơ bộ cơ chế tác dụng hạ glucose máu của viên Andiabet trên thực nghiệm.
2.2.2.1 Phương pháp đánh giá tác dụng hạ glucose máu của Andiabet trên chuột nhắt trắng bình thường
Nghiên cứu nhằm đánh giá tác dụng hạ glucose máu (HGM) của viên Andiabet trên chuột nhắt trắng bình thường với hai mức liều: 0,68 g/kg/ngày, tương đương liều dự kiến sử dụng trên người, và 2 g/kg/ngày, gấp ba lần liều dự kiến Mục tiêu là so sánh hiệu quả HGM giữa hai liều này.
Tiến hành: Chuột nhắt trắng cả 2 giống, được chia làm 4 lô (10 con/lô)
- Lô 1 (Chứng sinh học): Uống nước cất
- Lô 2 (Chứng dương): Uống gliclazid liều 80 mg/kg
- Lô 3 (Andiabet 0,68g/kg): Uống Andiabet liều 0,68 g/kg/ngày
- Lô 4 (Andiabet 2g/kg): Uống Andiabet liều 2g/kg/ngày
Trong nghiên cứu, chuột được cung cấp nước cất hoặc thuốc thử liên tục trong 2 tuần vào mỗi buổi sáng Máu được lấy để định lượng nồng độ glucose tại ba thời điểm: trước khi uống thuốc (to), sau một tuần uống thuốc thử (t1) và sau hai tuần uống thuốc thử (t2).
Nồng độ glucose máu được đánh giá bằng cách lấy máu từ chuột đã nhịn ăn 16 giờ qua đêm Sau khi cắt bỏ 2 mm đuôi chuột để máu chảy tự nhiên, giọt máu đầu tiên được thấm bỏ và một giọt máu sau đó được nhỏ vào que thử tương ứng với máy thử đường máu.
2.2.2.2 Phương pháp đ ánh giá tác dụng hạ glucose máu của Andiabet trên chuột nhắt trắng gây ĐTĐ t yp 2
Để đánh giá tác dụng hạ glucose máu (HGM) của viên Andiabet trên chuột nhắt trắng mắc bệnh tiểu đường typ 2, nghiên cứu được chia thành hai giai đoạn: đầu tiên là gây ra mô hình tiểu đường typ 2, sau đó là đánh giá hiệu quả hạ glucose máu của viên Andiabet trên chuột nhắt này.
Giai đoạn 1: Gây mô hình ĐTĐ typ 2theo phương pháp của Srinivasan [149] và Rivera [150]
Chuột nhắt trắng sau khi nuôi ổn định 5 ngày, được chia làm 2 nhóm:
- Nhóm 1 (n = 10 con): Chuột được nuôi bằng chế độ ăn bình thường (NFD - normal fat diet) trong 8 tuần liên tục
- Nhóm 2 (n = 100 con): chuột được nuôi bằng chế độ ăn giàu chất béo (HFD
- high fat diet) trong 8 tuần liên tục
Sau 8 tuần nuôi bằng chế độ ăn bình thường, tất cả các chuột nhóm 1 được tiêm dung dịch đệm citrat pH 4.5 là dung môi pha STZ Còn sau 8 tuần nuôi béo, tất cả các chuột nhóm 2 được tiêm STZ liều 100mg/kg
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ S Ố LI Ệ U
Dữ liệu được nhập và xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và IBM - SPSS phiên bản 22 Trước khi tiến hành phân tích, dữ liệu này được kiểm tra ngẫu nhiên để đảm bảo không có sai sót trong quá trình nhập liệu.
Các số liệu nghiên cứu được xử lý bằng phương pháp t-test Student và phân tích phương sai ANOVA đơn biến Để kiểm định giả thiết, nếu phương sai đồng nhất, sử dụng test post hoc Dunnett’s; nếu phương sai không đồng nhất, áp dụng test post hoc Games-Howell Kết quả số liệu được trình bày dưới dạng: X ±.
SD Sự khác biệt có ý nghĩa khi p < 0,05 Đề tài nghiên cứu được từng bước tiến hành theo sơ đồ 2.4
Nghiên c ứu độ c tính và tác d ụ ng h ạ glucose máu c ủ a viên Andiabet trên th ự c nghi ệ m
Xác định độc tính cấp và độc tính bán trường diễn là cần thiết để đánh giá tác dụng ức chế tăng glucose máu sau ăn Nghiên cứu này được thực hiện trên chuột bình thường và chuột bị tiểu đường do STZ gây ra, nhằm hiểu rõ hơn về khả năng kiểm soát đường huyết của các hợp chất tiềm năng.
Xác định độ c tính cấp Đánh giá tác dụng HGM của Andiabet trên thực nghiệm
Nghiên cứu các cơ chế hoạt động của HGM từ Andiabet trên thực nghiệm cho thấy tác dụng của HGM trên chuột bình thường Đánh giá mức độ kháng insulin của chuột nhắt mắc ĐTĐ typ 2 được thực hiện bằng kỹ thuật "kẹp" insulin đẳng glucose Ngoài ra, nghiên cứu cũng đánh giá tác dụng của HGM trên chuột được gây ĐTĐ typ 2.
Xác định độ c tính bán trường diễn
Hình 2.3 Sơ đồ nghiên cứu
KẾ T QU Ả NGHIÊN C Ứ U
ĐỘ C TÍNH C ẤP VÀ BÁN TRƯỜ NG DI Ễ N C Ủ A VIÊN ANDIABET 54 1 Độ c tính c ấ p
Chuột nhắt trắng được thử nghiệm với chế phẩm Andiabet ở liều tối đa 44,25 g/kg thể trọng, tương đương 0,25 ml/10g, với tần suất 3 lần trong 24 giờ Kết quả theo dõi cho thấy không có chuột nào chết và không xuất hiện triệu chứng bất thường trong 72 giờ và suốt 7 ngày Liều 44,25 g/kg được xác định là liều tối đa an toàn khi sử dụng đường uống để đánh giá độc tính cấp của Andiabet, bao gồm nồng độ đặc nhất, thể tích uống tối đa và số lần uống tối đa trong 24 giờ.
B ả ng 3.1 Kết quả độc tính cấp của viên Andiabet
Tình trạng chuột Trong 4 giờ đầu Trong 72 giờ Trong 7 ngày
Chuột hoạt động bình thường, phân nướ c ti ể u bình thường, phản xạ tốt với kích thích
Chuột hoạt động bình thường, phân nước ti ểu bình thườ ng, niêm mạc hồng hào, lông mượt, phản xạ tốt với kích thích Không có chuột chết
Chuột hoạt động, ăn uống bình thường, phân nướ c tiểu bình thường, niêm mạc hồng hào Không có chuột chết
Andiabet không cho thấy biểu hiện độc tính cấp tính ở liều 44,25 g/kg, do đó chưa xác định được LD50 trên chuột nhắt trắng khi sử dụng đường uống Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Andiabet được coi là một chế phẩm thử có nguồn gốc dược liệu và đảm bảo tính an toàn.
3.1.2 Độc tính bán trường diễn
Nghiên cứu này đánh giá tác động của viên nang Andiabet đối với sức khỏe tổng quát của thỏ thí nghiệm, bao gồm cân nặng, chức năng tạo máu, và chức năng gan, thận sau 90 ngày sử dụng liều lặp lại Kết quả được thu thập tại bốn thời điểm: trước khi uống thuốc (t0), sau 30 ngày (t1), sau 60 ngày (t2) và sau 90 ngày (t3).
3.1 2.1 Tình trạng chung và sự thay đổi cân nặng của thỏ:
Trong suốt thời gian thí nghiệm, cả ba lô thỏ đều hoạt động bình thường, nhanh nhẹn với mắt sáng, lông mượt và chế độ ăn uống tốt, phân khô Không ghi nhận bất kỳ biểu hiện bất thường nào ở cả ba lô thỏ trong suốt quá trình nghiên cứu.
Sự thay đổi cân nặng thỏ:
B ả ng 3.2 Ảnh hưởng của Andiabet đến cân nặng thỏ
P (trướ c – sau) < 0,05 t 2 2,40 ± 0,13 18,81 2,29 ± 0,15 13,93 2,24 ± 0,23 12,00 > 0,05 p (trước – sau) < 0,05 t 3 2,44 ± 0,13 20,79 2,32 ± 0,25 15,42 2,40 ± 0,20 20,00 > 0,05 p (trước – sau) < 0,05
Kết quả nghiên cứu cho thấy sau 30, 60 và 90 ngày sử dụng Andiabet, cân nặng trung bình của thỏ ở cả ba lô (lô chứng và hai lô thử) đều tăng so với trước khi nghiên cứu Tuy nhiên, không có sự khác biệt đáng kể về mức độ gia tăng cân nặng giữa lô chứng và các lô sử dụng chế phẩm thử (p > 0,05).
Đánh giá chức năng tạo máu là một quá trình quan trọng, trong đó ảnh hưởng của thuốc được phân tích thông qua các chỉ số huyết học như số lượng hồng cầu, lượng hemoglobin, hematocrit, thể tích trung bình hồng cầu, số lượng bạch cầu, công thức bạch cầu và số lượng tiểu cầu Kết quả thực nghiệm được trình bày rõ ràng trong bảng 3.3 và 3.4.
Các chỉ số huyết học:
B ả ng 3.3 Ảnh hưởng của Andiabet đến các chỉ số huyết học trong máu thỏ
Ch ỉ tiêu Lô ch ứ ng
Th ể tích trung bình h ồ ng c ầ u ( fl ) t 0 64,28 ± 2,58 65,83 ± 2,15 65,23 ± 0,84
Ghi chú: p C-T1 và p C-T2 : giá tr ị p lô th ử 1 và lô th ử 2 so v ớ i lô ch ứ ng cùng th ời điể m
Kết quả từ bảng 3.3 cho thấy rằng, ở tất cả các thời điểm đánh giá (trước khi uống chế phẩm thử, sau 30, 60 và 90 ngày uống Andiabet), các chỉ số chức năng tạo máu như số lượng hồng cầu, hemoglobin, hematocrit, thể tích trung bình hồng cầu, số lượng bạch cầu và tiểu cầu ở cả lô thử 1 (uống Andiabet liều 0,21g/kg/ngày) và lô thử 2 (uống Andiabet liều 0,64g/kg/ngày) không có sự khác biệt có ý nghĩa so với lô chứng (uống nước cất) tại cùng thời điểm, cũng như không có sự khác biệt giữa các thời điểm so với trước khi uống chế phẩm (p > 0,05).
B ả ng 3.4 Ảnh hưởng của Andiabet đến công thức bạch cầu trong máu thỏ
Lympho Trung tính Lympho Trung tính Lympho Trung tính t 0 47,04 ±
Kết quả từ bảng 3.4 cho thấy rằng sau 30, 60 và 90 ngày sử dụng Andiabet, tỷ lệ bạch cầu đa nhân trung tính và bạch cầu lympho ở cả hai lô thử không có sự thay đổi đáng kể so với trước khi dùng thuốc cũng như so với lô chứng tại cùng thời điểm (p > 0,05).
Đánh giá chức năng gan thỏ được thực hiện thông qua việc định lượng các chỉ số sinh hóa như hoạt độ của enzym transaminase (AST và ALT), hàm lượng bilirubin toàn phần, albumin, cholesterol toàn phần trong huyết thanh, cùng với các thay đổi về mô bệnh học gan sau 90 ngày sử dụng Andiabet Kết quả nghiên cứu được trình bày chi tiết trong bảng 3.5 và hình 3.1.
Các chỉ sốsinh hoá đánh giá chức năng gan thỏ:
B ả ng 3.5 Ảnh hưởng của Andiabet đến chức năng gan thỏ
Ch ỉ tiêu Lô ch ứ ng
Ho ạt độ AST (UI/l) t 0 31,20 ± 8,22 30,40 ± 6,74 31,90 ± 8,08
Ho ạt độ ALT (UI/l) t 0 40,40 ± 6,69 43,70 ± 8,23 42,30 ± 6,06
Ch ỉ tiêu Lô ch ứ ng
Ghi chú: p C-T1 và p C-T2 : giá tr ị p c ủ a lô th ử 1 và lô th ử 2 so v ớ i lô ch ứ ng cùng th ời điể m
Kết quả từ bảng 3.5 cho thấy rằng trước thí nghiệm, các chỉ số sinh hóa của thỏ ở lô chứng và các lô thử không có sự khác biệt (pC-T1 và pC-T2, thời điểm t0 > 0,05) Sau 30, 60 và 90 ngày uống Andiabet, các xét nghiệm đánh giá chức năng gan (AST, ALT, bilirubin toàn phần, albumin, cholesterol toàn phần) ở lô thử 1 và lô thử 2 không có sự khác biệt có ý nghĩa so với lô chứng và giữa hai thời điểm trước và sau khi uống thuốc (p > 0,05).
Quan sát đại thể gan thỏ:
Sau 90 ngày sử dụng chế phẩm thử, không ghi nhận sự bất thường nào về hình dạng, màu sắc, hay các thay đổi bệnh lý ở gan thỏ, cũng như các cơ quan như tim, phổi, lách, tuỵ, thận và hệ thống tiêu hoá.
Hình thái vi thể gan thỏ:
Kết quả kiểm tra ngẫu nhiên cấu trúc vi thể gan thỏđược thực hiện ở 3 thỏ/lô được trình bày trong hình 3.1 sau:
Hình thái vi th ể gan th ỏ lô ch ứ ng (th ỏ s ố 1)
T ế bào gan thoái hóa nh ẹ (HE x 400)
Hình thái vi th ể gan th ỏ lô ch ứ ng (th ỏ s ố 3)
T ế bào gan bình thườ ng (HE x 400)
Hình thái vi thể gan thỏ lô chứng (thỏ số 5)
T ế bào gan bình thườ ng (HE x 400)
Hình thái vi thể gan thỏ lô thử 1 (thỏ số 13)
T ế bào gan bình thườ ng (HE x 400)
Hình thái vi th ể gan th ỏ lô th ử 1 (th ỏ s ố
19) T ế bào gan thoái hóa nh ẹ (HE x 400)
Hình thái vi thể gan thỏ lô thử 1 (thỏ số 16)
Tế bào gan bình thường (HE x 400)
Hình thái vi thể gan thỏ lô thử 2 (thỏ số
24) T ế bào gan thoái hóa nh ẹ (HE x 400) Hình thái vi thể gan thỏ lô thử 2 (thỏ số 25)
T ế bào gan thoái hóa nh ẹ (HE x 400)
Hình thái vi thể gan thỏ lô thử 2 (thỏ số
27) T ế bào gan bình thườ ng (HE x 400)
Kết quả sau 90 ngày uống Andiabet liên tục cho thấy cấu trúc gan không bị đảo lộn, tĩnh mạch trung tâm tiểu thùy gan và vùng khoảng cửa không bị xơ hóa, không xâm nhập tế bào viêm, không tăng sinh ống mật Tế bào gan bình thường có kích thước đều, không có ổ hoại tử viêm, bào tương bắt màu hồng mịn, nhân tế bào hình tròn, rõ Tuy nhiên, một số tế bào gan thoái hóa nhẹ với bào tương có các hốc sáng nhỏ và một số tế bào mất nhân, nhưng không có sự khác biệt về cấu trúc vi thể gan giữa lô dùng chế phẩm thử với lô chứng.
1 Tĩnh mạch trung tâm tiểu thùy
Tế bào gan được nhuộm HE x 400
(Hematoxylin - Eosin, độ phóng đạ i
Hình 3.1 Hình thái vi thể gan thỏ sau 90 ngày uống chế phẩm thử Andiabet
3.1.2.4 Đánh giá chức năng th ậ n th ỏ
B ả ng 3.6 Ảnh hưởng của Andiabet đến chức năng thận thỏ
Ch ỉ tiêu Lô ch ứ ng
Bảng 3.6 chỉ ra rằng kết quả xét nghiệm chức năng thận (creatinin máu) ở cả hai lô thử 1 và lô thử 2 không có sự khác biệt có ý nghĩa so với lô chứng, khi được so sánh ở tất cả các thời điểm trước và sau khi uống thuốc thử (p > 0,05).
Quan sát đại thể thận thỏ:
Sau 90 ngày sử dụng chế phẩm thử, thận thỏ không cho thấy sự bất thường nào về hình dạng, màu sắc hay các thay đổi bệnh lý ở mặt đại thể.
Hình thái vi thể thận thỏ:
Kiểm tra ngẫu nhiên cấu trúc vi thể thận của 3 thỏ/lô Kết quảđược trình bày trong hình 3.2 là đại diện cho từng lô thỏ:
Hình 3.2 Hình thái vi thể thận thỏ sau 90 ngày uống chế phẩm thử Andiabet
Ghi chú: 1 C ầ u th ận bình thườ ng; 2 Ố ng th ận bình thườ ng; T ấ t c ả các tiêu b ả n đượ c nhu ộ m HE x 400 (Nhu ộ m Hematoxylin - Eosin, độ phóng đạ i 400 l ầ n) Nhận xét:
Trên tiêu bản vi thể thận, cầu thận thể hiện hình thái bình thường mà không có sự tăng sinh tế bào Các tế bào ống thận không bị hoại tử, trong khi mô đệm không có dấu hiệu xâm nhập viêm hoặc xơ hóa Không có sự khác biệt về cấu trúc vi thể thận giữa lô thử và lô chứng.
TÁC D Ụ NG H Ạ GLUCOSE MÁU VÀ M Ộ T S Ố CƠ CHẾ TÁC D Ụ NG
HẠ GLUCOSE MÁU CỦA VIÊN ANDIABET TRÊN THỰC NGHIỆM
3.2.1 Tác dụng hạ glucose máu của viên Andiabet trên chuột nhắt trắng bình thường.
Chuột nhắt trắng được phân chia ngẫu nhiên thành 4 lô, mỗi lô gồm 10 con Trong suốt 2 tuần, chuột được cung cấp nước cất hoặc thuốc thử liên tục Nồng độ glucose máu được định lượng tại 3 thời điểm: trước khi uống thuốc, sau khi uống thuốc thử.
1 tuần (t1) và sau uống thuốc thử 2 tuần (t2) Kết quả được trình bày bảng 3.7
B ả ng 3.7.Nồng độ glucose máu của chuột nhắt trắng bình thường sau 2 tuần uống chế phẩm thử Andiabet
N ồng độ glucose máu mmol/l (X ± SD)
% giảm so lô chứng ↓ 1,4 % ↓ 17,1 % p so v ớ i lô ch ứ ng: *: p < 0,05; **: p < 0,01
Kết quả từ bảng 3.7 cho thấy rằng nồng độ glucose máu ở tất cả các lô tại thời điểm T0 đều tương đương nhau (p > 0,05) Sau 1 tuần sử dụng thuốc thử, lô uống gliclazid liều 80 mg/kg đã giảm glucose máu 17,44%, có sự khác biệt rõ rệt so với lô chứng (p < 0,05) Đến thời điểm T2, mức glucose máu ở lô gliclazid 80 mg/kg giảm 20,52% (p < 0,01), trong khi lô Andiabet liều 0,68g/kg giảm 14,3% và lô Andiabet liều 2g/kg giảm 17,1%, tất cả đều có ý nghĩa thống kê so với lô chứng (p < 0,05).
3.2.2 Tác dụng hạ glucose máu của viên Andiabet trên chuột nhắt gây đái tháo đường typ 2
Chuột nhắt trắng được chia thành hai nhóm ngẫu nhiên: nhóm chứng sinh học với chế độ ăn bình thường (NFD - normal fat diet) và nhóm ăn béo với chế độ ăn giàu chất béo (HFD - high fat diet) Cả hai nhóm được nuôi trong 8 tuần liên tục.
3.2.2.1 Thay đổi cân nặng chuột sau chế độ ăn giàu chất béo
Kết quả thu được về sựthay đổi cân nặng của chuột sau 4, 6 và 8 tuần ăn chếđộ ăn giàu chất béo được trình bày trong bảng 3.8
B ả ng 3.8 Sự thay đổi cân nặng chuột tại các thời điểm nghiên cứu Th ờ i gian
Tr ọng lượ ng (g) (X ± SD) p so lô 1
(n = 100) Bắt đầu nghiên cứu 25,45 ± 0,98 26,09 ± 1,30 > 0,05 Sau 4 tuần 29,60 ± 1,15*** 37,17 ± 1,89*** < 0,001
***: p < 0,001: So sánh v ớ i th ời điểm trướ c nghiên c ứ u
Sau 4 tuần, 6 tuần và 8 tuần, trọng lượng chuột ở 2 nhóm đều tăng so với trướcnghiên cứu Nhóm ăn béo (chế độăn 40% năng lượng lipid + 55% fructose) có mức tăng cân cao hơn hẳn so nhóm ăn chếđộbình thường tại cùng thời điểm Cân nặng của chuột ởlô ăn chế độăn giàu chất béo sau 4 tuần tăng 42,5%, sau 6 tuần tăng 64,4% và sau 8 tuần tăng 85,8%, mức tăng cao rõ rệt so với lô chứng, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,001)
3.2.2.2 Thay đổi nồng độ glucose máu chuột sau gây đái tháo đường
Sau 8 tuần nuôi bằng chếđộăn giàu chất béo, tất cả chuột được gây ĐTĐ typ 2 bằng cách tiêm STZ liều 100 mg/kg Sự biến đổi nồng độ glucose máu tại các thời điểm trước và sau khi tiêm STZ 72 giờđược trình bày trong bảng 3.9
B ả ng 3.9 Sự biến đổi nồng độ glucose máu chuột sau 8 tuần ăn chế độ ăn giàu chất béo
Glucose máu (mmol/l) (X ± SD) Nhóm NFD
Bắt đầu nghiên cứu 5,37 ± 0,56 5,56 ± 1,02 > 0,05 Sau 8 tuần 5,77 ± 0,67 6,32 ± 0,93 > 0,05
***: p < 0,001: p so v ới trướ c nghiên c ứ u; (∆∆∆) : p < 0,001: p so v ớ i th ời điể m sau 8 tu ầ n
Nồng độ glucose máu ở tất cả các thời điểm nghiên cứu của chuột ở nhóm NFD thay đổi không có sự khác biệt Sau khi ăn chếđộăn giàu chất béo
Sau 8 tuần, nồng độ glucose máu của chuột ở nhóm chế độ ăn giàu chất béo (HFD) tăng 13,7% so với nhóm chứng (7,4%), nhưng sự khác biệt này chưa đạt ý nghĩa thống kê (p > 0,05) Tuy nhiên, sau 72 giờ tiêm STZ, nồng độ glucose máu ở nhóm HFD tăng rõ rệt 207,4% so với nhóm chứng (tăng 11,4%) và so với thời điểm trước khi tiêm STZ (p < 0,001).
3.2.2.3 Tác dụng hạ glucose máu của viên Andiabet trên chuột nhắt gây đái tháo đường typ 2
Gây ĐTĐ typ 2 bằng chế độ ăn giàu chất béo và tiêm STZ với liều 100 mg/kg Sau đó, chuột ĐTĐ typ 2 được cho uống thuốc thử liên tục trong 2 tuần Để đánh giá tác dụng hạ glucose máu của Andiabet trên chuột ĐTĐ typ 2, chúng tôi đã lựa chọn liều trung gian 1g/kg Tác dụng hạ glucose máu của Andiabet được khảo sát tại 3 thời điểm: trước khi uống thuốc, sau 1 tuần và sau 2 tuần uống thuốc, như thể hiện trong bảng 3.10.
B ả ng 3.10 Ảnh hưởng của viên nang lên nồng độ glucose máu của chuột nhắt trắng ĐTĐ typ 2 sau 2 tuần uống thuốc
Nồng độ glucose máu mmol/l (X ± SD)
% giảm so lô chứng bệnh ↓ 22,9 % ↓ 24,8 %
% giảm so lô chứng bệnh ↓ 23,9 % ↓ 9,1%
% giảm so lô chứng bệnh ↓ 4,6 % ↓ 35,6 %
% giảm so lô chứng bệnh ↓ 36,4 % ↓ 19,3 % p so v ớ i lô ch ứ ng b ệ nh: *: p < 0,05; **: p < 0,01; ***: p < 0,001
Sau 1 tuần uống thuốc thử, Andiabet liều 0,68 g/kg và liều 2g/kg/ngày đã làm hạ glucose máu so với lô chứng bệnh gây ĐTĐ, mức hạ lần lượt là
23,9% và 36,4%, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0,05 và p < 0,01 Sau
Sau 2 tuần sử dụng thuốc Andiabet với liều 1g/kg/ngày, mức glucose máu đã giảm rõ rệt so với nhóm chứng, đạt mức giảm 35,6% (p < 0,01) Tác dụng hạ glucose này tương đương với gliclazid 80mg/kg/ngày.
3.2.2.4 Tác dụng hạ lipid máu của viên Andiabet trên chuột nhắt gây đái tháo đường typ 2 Để có thêm bằng chứng gián tiếp về tác dụng giảm kháng insulin, bước đầu tìm hiểu cơ chế hạ glucose máu của Andiabet, không chỉ nồng độ glucose máu được định lượng, mà các chỉ số lipid máu tại thời điểm t2 (sau 2 tuần uống thuốc thử) cũng được định lượng để đánh giá tác dụng hạ lipid máu của viên Andiabet trên chuột nhắt trắng ĐTĐ typ 2 Kết quảđược thể hiện ở bảng 3.11
B ả ng 3.11 Ảnh hưởng của viên Andiabet lên nồng độ lipid máu của chuột nhắt trắng ĐTĐ typ 2 sau 2 tuần uống thuốc
N ồng độ lipid máu mmol/l (X ± SD)
Lô 6: Andiabet 2g/kg 3,23 ± 0,50** 0,62 ± 0,16** 2,15 ± 0,21*** 0,81 ± 0,43*** p so v ớ i lô ch ứ ng sinh h ọ c: ∆∆∆ : p 0,05 p > 0,05
Lô 4: Andiabet 0,68g/kg 2,23 ± 0,12 5,32 ± 0,67 P < 0,01 p so lô ch ứ ng b ệ nh p > 0,05 p > 0,05
Lô 5: Andiabet 1g/kg 2,25 ± 0,36 4,61 ± 0,74 p > 0,05 p so lô ch ứ ng b ệ nh p > 0,05 p > 0,05
Lô 6: Andiabet 2g/kg 2,17 ± 044 5,05 ± 1,00 p > 0,05 p so lô ch ứ ng b ệ nh p > 0,05 p > 0,05 Nhận xét:
Cân nặng gan ở các lô chứng bệnh và lô gliclazid, cũng như lô Andiabet 0,68 g/kg/ngày, cao hơn đáng kể so với lô chứng sinh học, với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,01) Mặc dù cân nặng gan ở tất cả các lô uống Andiabet có xu hướng giảm so với lô chứng bệnh, nhưng sự khác biệt này chưa đạt ý nghĩa thống kê (p > 0,05).
3.2.2.6 Ảnh hưởng của viên Andiabet trên cân nặng tụy chuột gây đái tháo đường typ 2
B ả ng 3.13 Cân nặng tụy của chuột ĐTĐ typ 2 sau 2 tuần uống thuốc
T ỷ l ệ % t ụ y so cân n ặ ng (X ± SD) P so lô 1
Lô 3: Gliclazid 80mg/kg 0,20 ± 0,05 0,44 ± 0,10 p > 0,05 p so lô ch ứ ng b ệ nh p > 0,05 p > 0,05
Lô 4: Andiabet 0,68g/kg 0,20 ± 0,04 0,46 ± 0,07 p > 0,05 p so lô ch ứ ng b ệ nh p > 0,05 p > 0,05
Lô 5: Andiabet 1 g/kg 0,20 ± 0,04 0,42 ± 0,11 p > 0,05 p so lô ch ứ ng b ệ nh p > 0,05 p > 0,05
Lô 6: Andiabet 2 g/kg 0,19 ± 0,04 0,45 ± 0,09 p > 0,05 p so lô ch ứ ng b ệ nh p > 0,05 p > 0,05
Cân nặng tụy ở các lô chứng bệnh, lô uống gliclazid và lô uống Andiabet ở tất cả các liều đều tương tự như lô chứng sinh học, cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p > 0,05).
3.2.2.7 Thay đổi về mô bệnh học
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã so sánh trọng lượng của gan và tụy ở các lô chuột thí nghiệm, đồng thời tiến hành đánh giá tổng quan và mô bệnh học của cả hai cơ quan này Các lô chuột được phân tích để xác định sự khác biệt về trọng lượng và tình trạng mô học của gan và tụy, nhằm hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm.
Quan sát đại thể gan
Hình ảnh đại thể gan chuột nhắt trắng ở các lô nghiên cứu được trình bày trong hình 3.3
Kiểm tra ngẫu nhiên cấu trúc vi thể của 3 thỏ/lô Hình ảnh vi thểgan đại diện cho mỗi lô nghiên cứu được thể hiện trong bảng 3.15
Hình 3.3 Hình ảnh đại thể gan chuột sau 2 tuần uống thuốc thử
Lô chứng sinh học (NFD + nước cất) thể hiện màu hồng sẫm đồng đều, với mật độ mô chắc chắn Trong khi đó, gan chuột ở các lô tiêm STZ có màu sắc bạc và kém đồng đều hơn so với lô chứng sinh học, đồng thời mật độ mô cũng lỏng lẻo hơn.
Quan sát vi thể gan
Lô Andiabet 0,68g/kg/ng Lô Andiabet 1 g/kg/ng Lô Andiabet 2 g/kg/ng
Lô ch ứ ng sinh h ọ c Lô ch ứ ng b ệ nh Lô Gliclazid 80mg/kg
B ả ng 3.14 Vi thể gan chuột sau 2 tuần uống thuốc thử
Hình thái vi th ể gan chu ộ t sau 2 tu ầ n u ố ng thu ố c Nh ậ n xét
BÀN LU Ậ N
V Ề ĐỘ C TÍNH C ẤP VÀ BÁN TRƯỜ NG DI Ễ N C Ủ A ANDIABET
Nghiên cứu độc tính cấp và bán trường diễn là bước quan trọng đầu tiên để thử nghiệm chế phẩm mới trên người.
4.1.1 Về độc tính cấp của Andiabet
Andiabet gồm 3 dược liệu là Bằng lăng nước, Giảo cổ lam và Tri mẫu
Nghiên cứu về độc tính cấp của các dược liệu cho thấy chúng an toàn cho động vật thực nghiệm Cụ thể, nghiên cứu của Barun Kanti Saha cho thấy dịch chiết nước nóng từ lá Bằng lăng nước với liều 400-800mg/kg không gây chết và không có dấu hiệu nhiễm độc cấp trên chuột nhắt trắng Tương tự, Phùng Thanh Hương ghi nhận rằng chuột nhắt trắng uống cao chiết lá Bằng lăng nước với liều từ 20g/kg đến 400g/kg trong 72 giờ cũng không có biểu hiện ngộ độc hay chết.
Nghiên cứu của Đào Văn Phan và Nguyễn Khánh Hoà cho thấy liều cao khô Giảo cổ lam 15g/kg không gây chết chuột nhắt trắng và không có dấu hiệu nhiễm độc cấp tính Đồng thời, Chiranthanut N và cộng sự cũng đã tiến hành thử nghiệm độc tính cấp đường uống với dịch chiết nước Giảo cổ lam chuẩn hóa chứa 6% gypenosid, trong đó chuột cống Sprague-Dawley cái được cho uống một liều duy nhất.
Nghiên cứu cho thấy dịch chiết Giảo cổ lam với liều 5000 mg/kg không gây độc hại, không có chuột nào chết và không có dấu hiệu nhiễm độc nào được ghi nhận Miura T và cộng sự cũng xác nhận rằng Tri mẫu không độc, khi chuột nhắt uống liều 900 mg/kg không xuất hiện biểu hiện kích thích hay bất thường nào, với LD50 lớn hơn 900 mg/kg.
Quỳnh Nhung đã tiến hành thử nghiệm độc tính cấp tính của Vinabetes, một sản phẩm dạng cao mềm chứa dịch chiết từ Bằng lăng nước, Giảo cổ lam và Tri mẫu Kết quả nghiên cứu xác định LD50 của Vinabetes trên chuột nhắt trắng là 42,98 g/kg.
Trong thử nghiệm, chuột nhắt trắng được cho uống chế phẩm Andiabet với liều tối đa 44,25 g/kg mà không ghi nhận sự thay đổi bất thường hay trường hợp tử vong nào trong 72 giờ Điều này cho thấy Andiabet có độ an toàn cao, với tỷ lệ giữa liều dung nạp tối đa và liều điều trị là 66:1 Do đó, liều Andiabet khuyến nghị cho người là từ 0,45 g/kg đến 4,4 g/kg/ngày, tương ứng với khoảng 1/100-1/10 liều dung nạp tối đa Mỗi viên nang cứng Andiabet chứa 533 mg dược chất, trong đó có 200 mg thành phần chính.
Bằng lăng nước, Giảo cổ lam và Tri mẫu được sử dụng trong nghiên cứu với liều tối đa 8 viên/ngày cho người và 1g/kg/ngày cho chuột nhắt trắng Qua thực nghiệm, liều bắt đầu có tác dụng hạ glucose máu của Andiabet là 0,68 g/kg chuột nhắt Do đó, nghiên cứu tiếp theo đã áp dụng ba liều Andiabet: 0,68g/kg (liều tương đương lâm sàng), 1g/kg (1,5 lần liều lâm sàng) và 2g/kg (3 lần liều lâm sàng).
4.1.2 Về độc tính bán trường diễn của Andiabet
Vinabetes là dạng cao mềm tương tự Andiabet, đã được nghiên cứu về độc tính bán trường diễn trên thỏ trong 4 tuần với hai liều 1,8 g/kg/ngày và 3,6 g/kg/ngày Kết quả cho thấy Vinabetes không ảnh hưởng đến tình trạng chung, sự gia tăng thể trọng, chức năng hệ thống tạo máu, chức năng gan, cũng như cấu trúc và chức năng thận của thỏ Tuy nhiên, có tổn thương tế bào gan ở mức độ khác nhau, mặc dù không đi kèm với sự thay đổi các chỉ số sinh hóa, do đó chưa thể khẳng định chắc chắn về tổn thương cấu trúc gan Để tìm hiểu sâu hơn về độc tính của Andiabet, chúng tôi tiến hành nghiên cứu độc tính bán trường diễn kéo dài hơn 90 ngày, theo hướng dẫn của WHO, nhằm xác định các độc tính chính, cơ quan bị tổn thương, khả năng tích lũy thuốc, cũng như mức độ tác dụng có hại không quan sát được, từ đó thiết lập các tiêu chí an toàn cho người sử dụng.
Andiabet được sử dụng với hai liều lượng: 0,21 g/kg/ngày, tương đương liều dự kiến trên người, và 0,64 g/kg/ngày, tương đương gấp ba lần liều dự kiến Độc tính của thuốc, nếu có, có thể ảnh hưởng đến tình trạng toàn thân và các chức năng cũng như cấu trúc của các cơ quan chính trong cơ thể Kết quả thực nghiệm cho thấy những tác động này cần được xem xét kỹ lưỡng.
4.1.2.1 Tình trạng chung và sự thay đổi cân nặng cơ thể thỏ:
Trong suốt 90 ngày sử dụng thuốc, thỏ vẫn duy trì trạng thái tỉnh táo, nhanh nhẹn và hoạt động bình thường, bao gồm ăn uống Cân nặng của thỏ tăng lên sau 30, 60 và 90 ngày sử dụng chế phẩm Andiabet, không có sự khác biệt đáng kể so với lô chứng (p > 0,05) Thỏ tham gia nghiên cứu đều đã trưởng thành, trên 3 tháng tuổi, với cân nặng ổn định từ 2-2,5 kg, cho thấy sự tăng trưởng này phù hợp với sinh lý phát triển Nếu có sự giảm cân hoặc thay đổi thể trạng, có thể là do tác động tiêu cực của thuốc thử Như vậy, bước đầu cho thấy Andiabet không ảnh hưởng đến hoạt động và tăng trưởng bình thường của thỏ.
4.1.2.2 Ảnh hưởng của Andiabet đến chức năng tạo máu:
Máu là tổ chức quan trọng liên quan đến mọi cơ quan trong cơ thể và phản ánh tình trạng của cơ quan tạo máu Theo WHO, việc đánh giá nhiều thông số của máu giúp xác định chính xác độc tính của thuốc Để đánh giá ảnh hưởng của Andiabet đến cơ quan tạo máu, các xét nghiệm về số lượng hồng cầu, huyết sắc tố, hematocrit, thể tích trung bình hồng cầu, số lượng bạch cầu, công thức bạch cầu và số lượng tiểu cầu được thực hiện ở thỏ thí nghiệm sau 30, 60 và 90 ngày uống chế phẩm thử.
Kết quả từ bảng 3.3 và bảng 3.4 cho thấy rằng số lượng hồng cầu, lượng hemoglobin, hematocrit, thể tích trung bình hồng cầu, số lượng bạch cầu, công thức bạch cầu và số lượng tiểu cầu của các thỏ ở cả hai lô thử uống Andiabet với liều lâm sàng 0,21g/kg/ngày và liều gấp 3 lâm sàng 0,64g/kg/ngày không có sự khác biệt so với lô chứng, cũng như không có sự khác biệt giữa các thời điểm trước và sau khi uống chế phẩm thử Điều này chứng tỏ Andiabet không có độc tính đối với cơ quan tạo máu.
4.1.2.3 Ảnh hưởng của Andiabet đến chức năng gan thỏ
Nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc đối với hệ thống gan mật là cần thiết để đánh giá độc tính, đặc biệt với các thuốc sử dụng lâu dài, vì gan là cơ quan chính trong chuyển hóa thuốc Để xác định mức độ tổn thương tế bào gan, hai enzym thường được định lượng là AST (SGOT) và ALT (SGPT) Sự gia tăng hoạt độ của các enzym này thường liên quan đến sự huỷ hoại tế bào gan do độc tính của thuốc.
Kết quả nghiên cứu cho thấy sau 30, 60 và 90 ngày sử dụng Andiabet ở cả hai mức liều, nồng độ AST và ALT trong huyết thanh không tăng cao (bảng 3.5), không có sự khác biệt so với nhóm chứng và giữa các thời điểm trước và sau khi sử dụng chế phẩm Điều này chứng minh rằng Andiabet không gây tổn thương cho tế bào gan.
Các chức năng khác của gan có thể được đánh giá gián tiếp qua các xét nghiệm như nồng độ bilirubin toàn phần, albumin và cholesterol trong máu thỏ Kết quả nghiên cứu cho thấy, liều Andiabet 0,21 g/kg/ngày và 0,64 g/kg/ngày không ảnh hưởng đến chức năng gan, không có sự khác biệt so với lô chứng và giữa các thời điểm trước và sau khi uống chế phẩm thử (p > 0,05).
4.2.2.1 Mô hình gây ĐTĐ typ 2 trên chuột nhắt trắng và kết quả của mô hình
Để một loại thuốc điều trị bệnh tiểu đường (ĐTĐ) được sử dụng trong lâm sàng, trước tiên cần có bằng chứng chứng minh hiệu quả trên động vật thực nghiệm Dựa vào cơ chế bệnh sinh của ĐTĐ typ 2, nhiều mô hình tăng đường huyết đã được phát triển nhằm đánh giá tác động của thuốc.
Đặc trưng chính của bệnh đái tháo đường typ 2 là tình trạng kháng insulin và sự suy giảm khả năng bài tiết insulin từ tế bào β của đảo tụy Trong đó, kháng insulin được xem là khiếm khuyết ban đầu hoặc là yếu tố chính gây ra bệnh đái tháo đường typ 2.
Kháng insulin có thể dẫn đến suy giảm khả năng tiết insulin của tế bào β đảo tụy, khi các tế bào β phải tăng cường tiết insulin để bù đắp cho hiện tượng này Nguyên nhân gây kháng insulin rất đa dạng, bao gồm rối loạn chức năng thần kinh trung ương và tăng glucagon Tuy nhiên, nguyên nhân chính là do di truyền hoặc thói quen ăn uống, trong đó chế độ ăn giàu chất béo và đường, gây thừa cân và béo phì, đặc biệt là béo phì khu vực trung tâm, là yếu tố quan trọng nhất.
Béo phì liên quan chặt chẽ đến kháng insulin và là đặc điểm chính của bệnh tiểu đường typ 2 Cơ chế chủ yếu là do sự giải phóng acid béo tự do và cytokine viêm từ mô mỡ, dẫn đến nồng độ acid béo tự do trong huyết tương tăng cao ở người béo phì và bệnh nhân tiểu đường typ 2 Tăng tổng lượng acid béo tự do chủ yếu do tăng phân giải lipid từ mô mỡ, làm giảm nhạy cảm với insulin Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự gia tăng acid béo tự do trong huyết tương làm giảm hoạt động của insulin, trở thành yếu tố nguy cơ cho phát triển bệnh tiểu đường typ 2 Ở bệnh nhân béo phì, tế bào mỡ thay đổi hình thái và chức năng, dẫn đến giảm nhạy cảm với insulin và tăng nồng độ acid béo tự do Các tế bào mỡ cũng tiết ra adipokin, ảnh hưởng đến chuyển hóa glucose và lipid cũng như tác dụng của insulin Các con đường phân tử liên quan đến kháng insulin ở bệnh nhân béo phì đã được trình bày cụ thể trong phần tổng quan.
Gần đây, các nhà khoa học đã phát triển mô hình ĐTĐ typ 2 mới bằng cách kết hợp chế độ ăn giàu chất béo với tiêm STZ liều thấp trên động vật thực nghiệm Mô hình này phản ánh cơ chế bệnh sinh của đa số bệnh nhân ĐTĐ typ 2, trong đó 85% bệnh nhân thừa cân, béo phì với sự tích lũy quá mức chất béo, đặc biệt là ở vùng bụng.
Mô hình này đã mô phỏng diễn biến bệnh ĐTĐ typ 2 ở người với các biểu hiện như béo phì, tăng glucose máu, tăng insulin nhẹ hoặc bình thường, cùng với tăng cholesterol và triglycerid máu Những con chuột được gây béo phì theo phương pháp này có nhiều đặc điểm tương đồng với béo phì ở người, bao gồm tăng kháng insulin, tăng leptin ngoại vi và trung tâm, giảm biểu hiện của các adipokin như adiponectin và resistin, cũng như tăng biểu hiện mRNA của GLUT2 và α-glucosidase.
Nguyên tắc cơ bản trong nghiên cứu là cho chuột ăn chế độ ăn giàu chất béo, với thành phần chất béo chiếm khoảng 40-60% calo, trong khoảng thời gian 1-2 tháng để gây ra tình trạng kháng insulin Sau đó, tiêm STZ liều thấp để gây viêm đảo tụy, dẫn đến tăng glucose máu mạn tính và phát triển bệnh tiểu đường típ 2.
Mô hình bệnh tiểu đường ở chuột STZ có nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng bắt chước tiến triển tự nhiên của bệnh, tạo ra kháng insulin với các biểu hiện tương tự ở người như tăng lipid máu và sự thay đổi trong insulin máu, glucose máu Mô hình này cũng cho thấy sự thay đổi trong biểu thị của các gen quan trọng trong chuyển hóa như adiponectin, leptin, PPARγ và UCP2 Hơn nữa, liều thấp của STZ ít gây tác dụng độc hại lên các cơ quan khác, giúp thời gian bệnh kéo dài và ổn định, phù hợp cho nghiên cứu các loại thuốc yêu cầu thời gian dài Mô hình này có giá trị kinh tế cao và được sử dụng rộng rãi hơn so với các mô hình tiểu đường do di truyền.
Nhược điểm: Thời gian nuôi kéo dài đểđạt được tình trạng kháng insulin
Cần khảo sát để có mức liều STZ phù hợp với động vật nghiên cứu
Tại Việt Nam, nhiều tác giả đã nghiên cứu mô hình gây bệnh ĐTĐ typ 2 trên động vật thực nghiệm bằng cách kết hợp chế độ ăn giàu chất béo và tiêm STZ liều thấp, theo mô hình của Srinivasan Cụ thể, nghiên cứu của Bùi Thị Quỳnh Nhung, Đỗ Thị Nguyệt Quế và Nguyễn Thị Thanh Hà cho thấy khi chuột cống được cho ăn chế độ 58% chất béo trong 2 tuần và tiêm STZ liều 35 mg/kg, đã dẫn đến tăng trọng lượng, glucose, triglycerid và cholesterol máu rõ rệt so với nhóm chứng Tuy nhiên, tỷ lệ chất béo tối ưu trong khẩu phần ăn, thời gian nuôi béo và liều STZ cần thiết để gây tổn thương tế bào β vẫn chưa được thống nhất trong các nghiên cứu hiện tại.
Bùi Thị Quỳnh Nhung đã hoàn thiện mô hình gây bệnh tiểu đường typ 2 trên chuột cống trắng bằng cách cho ăn khẩu phần chứa 40% lipid trong 10 tuần và tiêm STZ 50 mg/kg Kết quả nghiên cứu cho thấy trọng lượng chuột tăng từ 67,7% đến 72,6%, glucose máu tăng 60%, cholesterol toàn phần máu tăng 25,9% và triglycerid máu tăng 33%, tương tự như kết quả của nghiên cứu trước đó của Srinivasan.
Nguyễn Thị Thanh Hà đã cải tiến mô hình của Srinivasan trên chuột nhắt trắng bằng cách nuôi chuột trong 9 tuần với chế độ ăn giàu chất béo chứa khoảng 40% lipid và bổ sung siro fructose 55% Tác giả chỉ ra rằng tỷ lệ 58% lipid trong khẩu phần của Srinivasan không phù hợp với các chủng chuột ở Việt Nam, dẫn đến việc chuột bỏ ăn và gầy sút sau 2 tuần Do đó, khẩu phần ăn đã được điều chỉnh với tỷ lệ lipid khoảng 40% và hàm lượng fructose 55%, tương tự như một số nghiên cứu khác đã sử dụng fructose 60%.
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng chế độ ăn giàu fructose là nguyên nhân chính dẫn đến thừa cân, béo phì, kháng insulin và tiểu đường type 2 Fructose, một loại đường đơn, chủ yếu được chuyển hóa ở gan để tạo năng lượng, nhưng sự dư thừa của nó làm tăng tổng hợp triglycerid tại gan, ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa glucose và lipid Nồng độ triglycerid cao trong máu do chế độ ăn nhiều chất béo làm gia tăng oxy hóa acid béo tự do, dẫn đến giảm oxy hóa glucose và giảm khả năng sử dụng glucose ở cơ vân, gây ra tình trạng kháng insulin Các nghiên cứu cũng cho thấy mô hình kết hợp giữa chế độ ăn giàu chất béo và hàm lượng fructose cao làm gia tăng béo phì và kháng insulin, đồng thời có thể gây xơ gan, viêm, stress lưới nội bào và rối loạn chức năng nội mô Dữ liệu từ các nghiên cứu này gợi ý rằng sự kết hợp giữa chế độ ăn giàu chất béo và hàm lượng fructose cao là yếu tố thúc đẩy tình trạng kháng insulin.
Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hà cho thấy sau 9 tuần ăn chế độ 40% lipid và 55% fructose, chuột nhắt tăng cân 123,43% so với ban đầu, với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với nhóm chuột ăn chế độ bình thường Sau 2 tuần tiêm STZ liều 100mg/kg, nồng độ glucose máu, cholesterol, triglycerid và LDL-C của chuột ĐTĐ typ 2 vẫn tăng cao rõ rệt so với nhóm chứng Kết quả này tương tự như các nghiên cứu khác, cho thấy mô hình chuột nhắt béo phì, kháng insulin và tăng glucose máu được tạo ra thành công, phản ánh cơ chế bệnh sinh của ĐTĐ typ 2 ở người, có thể ứng dụng để nghiên cứu thuốc điều trị ĐTĐ typ 2 tại Việt Nam.
Mô hình nghiên cứu của tác giả Đỗ Thị Nguyệt gặp thiếu sót khi không định lượng nồng độ insulin trong máu để xác định tình trạng kháng insulin ở chuột, điều này có liên quan đến béo phì do chế độ ăn Nguyên nhân chính cho sự thiếu sót này là do khó khăn về kinh phí.
Quế đã phát triển mô hình ĐTĐ typ 2 trên chuột cống trắng bằng cách áp dụng chế độ ăn giàu chất béo (30,22% lipid) trong 10 tuần, sau đó tiêm STZ với liều 50 mg/kg Nghiên cứu không chỉ định lượng nồng độ glucose máu mà còn đo lường cholesterol toàn phần, triglycerid huyết thanh và đánh giá mức độ kháng insulin thông qua việc định lượng insulin huyết thanh, cùng với thí nghiệm “kẹp insulin đẳng glucose” để đánh giá trực tiếp mức kháng insulin của chuột cống thực nghiệm.